计算机科学导论论文.doc

学 号： 课 程 论 文课程名称计算机科学导论学 院计算机科学与技术学院专 业软件工程班 级 姓 名指导教师20112012学年 第1学期课程论文评阅表学号班级姓名课程名称计算机科学导论论文题目什么是文件？文件有哪些结构？评阅点评分标准（细则）得分论点正确有新意论据论据充足，论证思维严谨，符合逻辑结构层次清晰深度和广度有深入的见识规范化格式严谨总 分 教师签名： 注：1. 此表的论点、论据、论证部分可以由学生根据自己论文内容填写，教师参考“课程论文评阅标准”进行评阅。2. 此表按人填写，与学生课程论文一并存放。3. 以文字和数字填写内容。附录：我的评阅标准课程论文评阅标准评阅点评分标准分值论点正确、有新意、有创见20正确、有一定新意15基本正确10错误较明显5完全错误0论据充分、资料翔实、真实可靠10较充分翔实8一般5较少3空乏无力0论证论证严谨、思路清晰、逻辑性强、有较强说服力，引文准确20论证较严谨、思路较清晰、符合逻辑、有一定说服力，引文准确18思路较清晰、引文较恰当15有一定的说服力10紊乱、自相矛盾、大段抄袭他人文章0结构结构严谨、逻辑严密、层次清晰20结构合理、符合逻辑、层次分明18结构基本合理、层次比较清楚、文理通顺15有不合理部分，逻辑性不强10结构混乱、文不对题、或有严重抄袭现象0深度和广度见解独特，对问题分析透彻，且非常全面20有自主的见解，对问题的分析比较深入全面18能提出自己的见解，分析的深度、广度一般15分析比较深入全面10对问题的分析既无深度，又无广度5规范化格式完全符合规范，字数在完全符合要求10格式比较规范，字数在偏少8格式基本符合规范，但有个别地方不合规，字数在较少5格式规范性尚可，但不足之处较多，字数在太少3格式不规范或字数严重不足0总分100什么是文件？文件有哪些结构？软工zy1102 兰旭 0121110680510摘要：本无主要阐述了数据的各种结构，性质以及对他们存储显示的影响关键词：数据 结构 影响 存储正文：（1） 文件：1.1文件的定义：英文：Document。广义的“文件”指公文书信或指有关政策、理论等方面的文章。狭义的“文件”就是档案的意思，范畴很广泛，电脑上运行的程序、杀毒等等等等都叫文件。文件是一个具有符号的一组相关联元素的有序序列。文件可以包含范围非常广泛的内容。系统和用户都可以将具有一定独立功能的程序模块、一组数据或一组文字命名为一个文件。1.2示例：记录程序文件报告图样标准1.3文件层次：一层次文件质量手册：对质量体系作概括表述、阐述及指导质量体系实践的主要文件，是公司全体员工进行质量管理活动的基本依据和准则，是企业质量管理和质量保证活动应长期遵循的纲领性文件二层次文件程序文件：确保过程和结果符合顾客要求的文件，是质量手册的支持文件，是员工进行质量管理活动的具体依据。三层次文件作业文件：依据程序文件的规范，对其所指向的过程进行分解描述、以指导具体操作的文件。比如设备操作规程、作业指导书、图纸、明细表、检查基准书、工艺流程图、行政通知公告、部门管理规范、临时作业文件、对外沟通函件等。1.4计算机文件：计算机文件属于文件的一种，与普通文件载体不同，计算机文件是以计算机硬盘为载体存储在计算机上的信息集合。文件可以是文本文档、图片、程序等等。（2） 文件的结构2.1定义；文件结构 表示了一个文件在辅存上的安置、链接和编目的方法。它和文件的存取方法以及辅存设备的特性等都有密切的关 系。2.2文件结构的分类;连续文件串联文件随机文件。（3）文件的逻辑结构3.1文件结构的类型：逻辑文件从结构上分成二种形式：无结构的流式文件：是指对文件内信息不再划分单位，它是依次的一串字符流构成的文件。有结构的记录式文件： 是用户把文件内的信息按逻辑上独立的含义划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录（简称记录）。3.2选取文件结构的标准：3.2.1当用户对文件信息进行修改操作时，给定的逻辑结构应能尽量减少对已存储好的文件信息的变动。3.2.2当用户需要对文件信息进行操作时，给定的逻辑结构应使文件系统在尽可能短的时间内查找到需要查找的记录或基本信息单位。3.2.3应使文件信息占据最小的存储空间。3.2.4应是便于用户进行操作的。3.3比较：对于字符流的无结构文件来说，查找文件中的基本信息单位，例如某个单词，是比较困难的。但反过来，字符流的无结构文件管理简单，用户可以方便地对其进行操作。所以，那些对基本信息单位操作不多的文件较适于采用字符流的无结构方式，例如，源程序文件、目标代码文件等。除了字符流的无结构方式外，记录式的有结构文件可把文件中的记录按各种不同的方式排列，构成不同的逻辑结构，以便用户对文件中的记录进行修改、追加、查找和管理等操作 。图中，1296是名为R的记录在文件中的逻辑地址，姓名：A是该记录的键，而性别，出生年月，工资等是该记录的属性，紧跟在这些后面的是属性值。一个记录可以有多个键名，每个键名可对应于多项属性。再者，根据各系统设计的要求不一样，记录既可以是定长的，也可以是变长的。记录的长度可以短到一个字符，也可以长到一个文件。3.4记录式文件结构分类：3.4.1连续结构；3.4.2多重结构；3.4.3转置结构；3.4.4顺序结构；（4）文件的物理结构4.1定义：文件系统往往根据存储设备类型、存取要求、记录使用频度和存储空间容量等因素提供若干种文件存储结构。用户看到的是逻辑文件，处理的是逻辑记录，按照逻辑文件形式去存储，检索和加工有关的文件信息，也就是说数据的逻辑结构和组织是面向应用程序的。然而，这种逻辑上的文件总得以不同方式保存到物理存储设备的存储介质上去，所以，文件的物理结构和组织是指逻辑文件在物理存储空间中存放方法和组织关系。4.2分类4.2.1连续文件定义：将一个文件中逻辑上连续的信息存放到存储介质的依次相邻的块上便形成顺序结构，这类文件叫连续文件，又称顺序文件。优点：简单； 支持顺序存取和随机存取；顺序存取速度快；所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少。缺点：建立文件前需要能预先确定文件长度，以便分配存储空间；修改、插入和增生文件记录有困难；对直接存储器作连续分配，会造成少量空闲块的浪费。4.2.2链接文件定义：一个文件的信息存放在若干不连续的物理块中，各块之间通过指针连接，前一个物理块指向下一个物理块.优点：提高了磁盘空间利用率,不存在外部碎片问题.有利于文件插入和删除.有利于文件动态扩充.缺点：存取速度慢，不适于随机存取.可靠性问题，如指针出错.更多的寻道次数和寻道时间.链接指针占用一定的空间.4.3索引文件定义：一个文件的信息存放在若干不连续物理块中，系统为每个文件建立一个专用数据结构-索引表，表中每一栏目指出文件信息所在的逻辑块号和与之对应的物理块号。索引表的物理地址则由文件说明信息项给出。优点：保持了链接结构的优点,又解决了其缺点：即能顺序存取,又能随机存取.满足了文件动态增长、插入删除的要求.也能充分利用外存空间.缺点：较多的寻道次数和寻道时间.索引表本身带来了系统开销 如：内外存空间，存取时间.4.4文件物理结构的比较：文件的物理结构和存取方法与系统的用途和物理设备有关。比如，磁带和慢速字符设备上的文件对应组织为连续文件，故采用顺序存取方法。很显然，在磁带上组织索引文件或串联文件不太合适，因为来回倒带定位花费的时间太大。对于磁盘（鼓）那样的设备，可以有多种结构和存取方法。 可以总结出它们的区别如下： 1）连续文件的优点是不需要额外的空间开销，但容易形成外存碎片，文件内容不易扩充。4.5串联文件可以实现不连续存放，但不能实现随机访问。 4.6随机文件不仅可以实现不连续存放，而且可以实现随机访问，但系统开销太大。 相比之下，随机文件是一种比较好的结构，便于直接存取，但问题是，对于索引文件应考虑如何有效地存储和访问索引表，对于散列文件应寻找一个较好的散列算法的确定解决冲突的办法。（5）文件的存取5.1顺序存取：顺序存取是按照文件的逻辑地址顺序存取。读操作总是读出上一次读出的文件的下一个记录，同时，自动让文件记录读指针推进，以指向下一次要读出的记录位置。它总指向下一次要写入记录的存放位置，执行写操作时，将一个记录写到文件 末端。顺序存取主要用于磁带文件，但也适用于磁盘上的顺序文件。5.2直接存取很多应用场合要求以任意次序直接读写某个记录。例如，航空订票系统，把特定航班的所有信息用航班号作标识，存放在某物理块中，用户预订某航班时，需要直接将该航班的信息取出。直接存取方法便适合于这类应用，它通常用于磁盘文件。5.3索引存取：由于文件中的记录不按它在文件中的位置，而按它的记录键来编址，所以，用户提供给操作系统记录键后就可查找到所需记录。通常记录按记录键的某种顺序存放，例如，按代表健的字母先后次序来排序。对于这种文件，除可采用按键存取外，也可以采用顺序存取或直接存取的方法。信息块的地址都可以通过查找记录键而换算出。实际的系统中，大都采用多级索引，以加速记录查找过程。（6）硬盘与文件结构6.1MBR区：主引导记录区，包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。6.2DBR区：是操作系统引导记录区的意思。引导程序的主要任务是当MBR将系统控制权交给它时，判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件，如果确定存在，就把其读入内存，并把控制权 交给该文件。6.3FAT区：同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内，而往往会分成若干段，像一条链子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。硬盘上的文件常常要进行创建、删除、增长、缩短等操作。这样操作做的越多，盘上的文件就可能被分得越零碎。文件占用磁盘空间时，基本单位不是字节而是簇。每个文件的最后一簇都有可能有未被完全利用的空间（称为尾簇空间）。一般来说，当文件个数比较多时，平均每个文件要浪费半个簇的空间。为了实现文件的链式存储，硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用，还必须为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号，对一个文件的最后一簇，则要指明本簇无后继簇。这些都是由FAT表来保存的。6.4DIR区，是根目录区，紧接着第二FAT表（即备份的FAT表）之后，记录着根目录下每个文件（目录）的起始单元，文件的属性等6.5数据（DATA）区，数据区是真正意义上的数据存储的地方，位于DIR区之后，占据硬盘上的大部分数据空间。（7）小结：文件的逻辑结构就是文件的存放方式，是一连串存储或按照文件的属性存储。文件的物理结构是不同的文件在存放时的相互关系，有利于人们在最短的时间内从大量的文件中找到自己想要的文件。